基于性能退化的齿轮泵可靠性评估方法研究
发布时间：2021-02-08 01:29
基于传统寿命试验的液压泵可靠性评估方法时间长、费用高,无法满足快速可靠性评估的实际需求,基于性能退化的可靠性评估方法采集表征产品健康状态的性能特征随时间的变化数据,不需要观测到失效发生,为液压泵可靠性快速评估提供了新途径。以齿轮泵为研究对象,考虑齿轮泵性能退化过程中存在退化初值个体差异、退化速率个体差异、退化轨迹随机波动和测量误差等多种不确定性,对一元和二元性能退化可靠性评估、步进应力加速退化试验的建模和优化设计等四个方面展开研究,为齿轮泵整体可靠性评估提供理论支持。齿轮泵一元性能退化可靠性评估。基于维纳（Wiener）过程建立了能够考虑多种不确定性的齿轮泵一元性能退化模型,得到了首达时失效定义下的寿命分布,确立了退化模型参数与可靠度之间的关系;基于贝叶斯理论和Bootstrap提出了针对小样本退化试验的模型参数两步估计方法;利用蒙特卡洛仿真对所建模型在表征具有多种不确定性的退化过程时的有效性和两步参数估计法的有效性进行了验证;以基于容积效率的齿轮泵一元退化可靠性评估实例,通过与随机效应Wiener过程模型和线性退化轨迹模型相对比,验证了所建模型能够表征齿轮泵性能退化中的多种不确定性;...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 基于性能退化的可靠性评估方法研究现状
1.2.1 基于Wiener过程的可靠性建模研究
1.2.2 基于多元性能退化的可靠性研究
1.2.3 加速退化试验技术研究
1.2.4 加速退化试验优化设计研究
1.3 液压泵可靠性评估研究现状
1.3.1 基于寿命的液压泵可靠性评估
1.3.2 基于性能退化的液压泵可靠性评估
1.4 论文主要研究内容
第2章 齿轮泵一元性能退化可靠性评估
2.1 引言
2.2 齿轮泵失效机理及可靠性评估指标
2.2.1 齿轮泵失效机理及其影响因素分析
2.2.2 可靠性指标
2.3 基于随机效应Wiener过程的一元性能退化可靠性建模
2.3.1 Wiener过程定义
2.3.2 基于随机效应Wiener过程的一元性能退化模型
2.3.3 基于随机效应Wiener过程的一元性能退化失效分布函数
2.4 基于多不确定性Wiener过程的一元性能退化可靠性建模
2.4.1 基于多不确定性Wiener过程的一元性能退化模型
2.4.2 基于多不确定性Wiener过程的一元性能退化失效分布函数
2.5 一元性能退化模型参数估计
2.5.1 基于EM算法的参数估计
2.5.2 基于贝叶斯和Bootstrap的两步参数估计
2.6 参数估计有效性验证及退化模型检验
2.6.1 蒙特卡洛仿真
2.6.2 参数估计有效性验证
2.6.3 退化模型检验
2.7 齿轮泵一元性能退化实例分析
2.7.1 试验台简介
2.7.2 一元性能退化可靠性评估
2.7.3 可靠性灵敏度分析
2.8 本章小结
第3章 齿轮泵二元性能退化可靠性评估
3.1 引言
3.2 二元Copula函数
3.2.1 二元Copula函数定义及Sklar定理
3.2.2 相关性度量
3.2.3 常见的二元Copula函数
3.3 基于多不确定性Wiener过程的二元性能退化可靠性建模
3.3.1 基于多不确定性Wiener过程的二元性能退化模型
3.3.2 基于多不确定性Wiener过程的二元性能退化可靠度函数
3.4 二元性能退化模型参数估计
3.5 齿轮泵二元性能退化实例分析
3.6 本章小结
第4章 齿轮泵步进应力加速退化模型研究
4.1 引言
4.2 步进应力加速退化建模
4.2.1 常用加速模型
4.2.2 齿轮泵加速模型
4.2.3 步进应力加速退化模型
4.3 步进应力加速退化模型参数估计
4.4 失效机理一致性判别
4.5 数值算例
4.6 本章小结
第5章 齿轮泵步进应力加速退化试验优化设计
5.1 引言
5.2 齿轮泵步进应力加速退化试验优化模型
5.2.1 优化目标
5.2.2 约束条件
5.2.3 求解算法
5.3 数值案例
5.3.1 步进应力加速退化试验优化设计
5.3.2 试验变量对最优试验方案及目标函数的影响分析
5.4 参数敏感性分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
本文编号：3023155
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 基于性能退化的可靠性评估方法研究现状
1.2.1 基于Wiener过程的可靠性建模研究
1.2.2 基于多元性能退化的可靠性研究
1.2.3 加速退化试验技术研究
1.2.4 加速退化试验优化设计研究
1.3 液压泵可靠性评估研究现状
1.3.1 基于寿命的液压泵可靠性评估
1.3.2 基于性能退化的液压泵可靠性评估
1.4 论文主要研究内容
第2章 齿轮泵一元性能退化可靠性评估
2.1 引言
2.2 齿轮泵失效机理及可靠性评估指标
2.2.1 齿轮泵失效机理及其影响因素分析
2.2.2 可靠性指标
2.3 基于随机效应Wiener过程的一元性能退化可靠性建模
2.3.1 Wiener过程定义
2.3.2 基于随机效应Wiener过程的一元性能退化模型
2.3.3 基于随机效应Wiener过程的一元性能退化失效分布函数
2.4 基于多不确定性Wiener过程的一元性能退化可靠性建模
2.4.1 基于多不确定性Wiener过程的一元性能退化模型
2.4.2 基于多不确定性Wiener过程的一元性能退化失效分布函数
2.5 一元性能退化模型参数估计
2.5.1 基于EM算法的参数估计
2.5.2 基于贝叶斯和Bootstrap的两步参数估计
2.6 参数估计有效性验证及退化模型检验
2.6.1 蒙特卡洛仿真
2.6.2 参数估计有效性验证
2.6.3 退化模型检验
2.7 齿轮泵一元性能退化实例分析
2.7.1 试验台简介
2.7.2 一元性能退化可靠性评估
2.7.3 可靠性灵敏度分析
2.8 本章小结
第3章 齿轮泵二元性能退化可靠性评估
3.1 引言
3.2 二元Copula函数
3.2.1 二元Copula函数定义及Sklar定理
3.2.2 相关性度量
3.2.3 常见的二元Copula函数
3.3 基于多不确定性Wiener过程的二元性能退化可靠性建模
3.3.1 基于多不确定性Wiener过程的二元性能退化模型
3.3.2 基于多不确定性Wiener过程的二元性能退化可靠度函数
3.4 二元性能退化模型参数估计
3.5 齿轮泵二元性能退化实例分析
3.6 本章小结
第4章 齿轮泵步进应力加速退化模型研究
4.1 引言
4.2 步进应力加速退化建模
4.2.1 常用加速模型
4.2.2 齿轮泵加速模型
4.2.3 步进应力加速退化模型
4.3 步进应力加速退化模型参数估计
4.4 失效机理一致性判别
4.5 数值算例
4.6 本章小结
第5章 齿轮泵步进应力加速退化试验优化设计
5.1 引言
5.2 齿轮泵步进应力加速退化试验优化模型
5.2.1 优化目标
5.2.2 约束条件
5.2.3 求解算法
5.3 数值案例
5.3.1 步进应力加速退化试验优化设计
5.3.2 试验变量对最优试验方案及目标函数的影响分析
5.4 参数敏感性分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
本文编号：3023155
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